高寒草甸土壤碳和氮及微生物生物量碳和氮对温度和降水量变化的响应

发布时间：2020-05-12 03:28

【摘要】：土壤有机碳和氮以及微生物生物量碳和氮对温度和降水变化的响应时气候变化对陆地生态系统碳氮循环影响的关键。本研究以青藏高原的高寒草甸生态系统土壤为研究对象,采用野外控制实验方法,测定分析了不同季节不同温度和降水处理下土壤碳和氮含量以及微生物生物量碳和氮含量,以探索土壤有机碳和氮以及微生物生物量碳和氮对温度和降水变化的响应趋势、土壤微生物生物量碳和氮含量的季节变化以及土壤碳和氮含量与土壤微生物生物量碳和氮含量之间的相关关系。初步结果如下： 1.在冰雪覆盖前的生长季,降水量和温度变化对高寒草甸土壤有机碳和全氮含量的影响与土层及降水与温度变化的交互作用有关。降水量变化对高寒草甸土壤有机碳含量影响不大,降水量不变时增温将使高寒草甸表层土壤的有机碳含量减少,温度升高而降水量减少将使土壤底层全氮含量增加,降水量不变而温度升高将使土壤全氮含量减少。温度升高对高寒草甸土壤微生物生物量碳和氮含量影响不大,温度不变而降水量减少将使底层土壤微生物生物量碳比例增加,温度升高而降水增加将使表层土壤微生物生物量氮比例增加。 2.在冰雪覆盖的休眠季,温度和降水量变化对土壤有机碳和全氮含量已经没有显著影响,但是温度升高而降水增加使得土壤碳氮比升高。温度和降水变化对土壤微生物生物量碳和氮含量也没有显著的影响,但降水增加增温使得土壤微生物生物量碳比例降低。 3.土壤有机碳含量在冰雪覆盖前的生长季和冰雪覆盖的休眠季没有显著差别,但土壤全氮含量在休眠季后有显著升高并且土壤碳氮比在休眠季后有显著降低。土壤微生物生物量碳含量在冰雪覆盖前的生长季和冰雪覆盖的休眠季没有显著差别,但土壤微生物生物量氮含量在修休眠季后有显著升高并且土壤微生物生物量碳氮比休眠季后有显著降低。土壤微生物生物量碳比例在冰雪覆盖前的休眠季和冰雪覆盖的休眠季后没有显著差别但是土壤微生物生物量氮比例在休眠季后有显著升高。 4.在冰雪覆盖前的生长季和冰雪覆盖的休眠季土壤微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量分别与土壤有机碳及全氮含量呈显著的正相关关系。土壤微生物生物量氮含量与土壤微生物生物量碳含量也呈现显著的正相关性。土壤微生物生物量氮的比例和土壤微生物生物量碳比例的相关性不显著。土壤碳氮比和土壤微生物生物量碳氮比之间相关关系也不显著。 总结这些结果可以看出,高寒草甸生态系统中土壤有机碳和全氮含量以及微生物生物量碳和氮含量对气候变化有一定响应,并且这种响应在冰雪覆盖前的生长季比在冰雪覆盖后的休眠季更加强烈。土壤有机碳和氮以及微生物生物量碳和氮呈一定的季节动态变化。土壤碳和氮与微生物生物量碳和氮呈显著的相关关系。 土壤有机碳和氮以及土壤微生物生物碳和氮对温度和降水变化响应机制非常复杂。本文还只是初步探讨了温度和降水变化对土壤有机碳和全氮含量以及微生物生物量碳和氮含量影响趋势,其机制还需要进一步的深入研究。另外在研究中所设定温度的升高值较小,对于自然环境中的土壤微生物影响不够显著。建议改进实验方法,提出更为优化的方法,同时开展周期更长的试验,深入研究温度和降水变化对土壤微生物生物量碳和氮的影响机制。
【图文】：

图5.1土壤有机碳含量与微生物生物量碳含量(a)、土壤有机碳与微生物生物量氮含量(b)、土壤全氮与微生物生物量碳含量(c)、土壤全氮和微生物生物量氮含量(d)、土壤微生物生物量碳与微生物生物量氮(e)、土壤微生物量生物量氮比例与微生物量生物量氮比例(f)、土壤碳氮比与土壤尾数为生物量碳氮比(g)关系5.2长期内土壤有机碳氮与微生物生物量之间的关系在冰雪覆盖后的休眠季土壤微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量分别与土壤有机碳及全氮含量呈显著的正相关关系(图5.2a、b、c、d)。土壤微生物生物量氮含量与土壤微生物生物量碳含量也呈现显著的正相关性(图5.2e)。土壤微生物生物量氮的比例和土壤微生物生物量碳比例的相关性不显著(图5.2f)。土壤碳氮比和土壤微生物生物量碳氮比之间相关关系也不显著(图5.29)。

5.2长期内土壤有机碳氮与微生物生物量之间的关系在冰雪覆盖后的休眠季土壤微生物生物量碳含量、微生物生物量氮含量分别与土壤有机碳及全氮含量呈显著的正相关关系(图5.2a、b、c、d)。土壤微生物生物量氮含量与土壤微生物生物量碳含量也呈现显著的正相关性(图5.2e)。土壤微生物生物量氮的比例和土壤微生物生物量碳比例的相关性不显著(图5.2f)。土壤碳氮比和土壤微生物生物量碳氮比之间相关关系也不显著(图5.29)。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：S812.2

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本文编号：2659568